“먼저 도살해야 하는 동물들 명단을 작성하고 있다.” 다른 이도 아니고 동물원 관계자가 이런 말을 했다. 독일 북부 슐레스비히홀슈타인주 노이뮌스터 동물원의 베레나 카스파리가 일간 디 벨트와의 인터뷰 도중 동물원이 살아남으려면 몇몇 동물을 서로 먹이로 던져줘야 할지도 모른다고 말했다고 영국 BBC가 14일(현지시간) 전했다. 독일인 특유의 썰렁한 농담일 수 있는 점을 감안하더라도 동물원 관계자가 이렇게 언급한 것은 사태가 사뭇 심각하다는 것을 의미한다. 누구나 생각할 수 있듯이 코로나19 감염병이 4개월 가까이 전 세계를 휩쓸며 관람객들이 찾지 않아 동물원들은 심각한 재정난에 직면하고 있다. 그녀는 물개나 펭귄들이 신선한 생선을 엄청나게 먹어댄다며 서로를 먹잇감으로 던져주는 것이 “유쾌하지 않은” 마지막 해결책이 될 수 있다면서도 설사 그렇게 된다고 해도 재정 문제를 완전히 해결할 수는 없을 것이라고 말했다. 이어 “난 동물들을 굶어 죽게 내버려두는 것보다 안락사시켜야 한다. 최악이면 우리는 동물들을 서로에게 먹잇감으로 던져줘야 할 수도 있다”고 덧붙였다. 카스파리는 올해 봄철 수입 가운데 17만 5000 유로(약 2억 3200만원) 정도가 없어진 것으로 추정했다. 독일 동물원들은 개인 기부도 받지만 1억 유로(약 1330억원)의 정부 지원도 함께 받고 있다고 DPA 통신은 전했다. 독일 국립동물원협회(VdZ)는 여느 다른 기업체와 달리 동물원은 겨울잠(hibernation)에 들어갈 수도 없고 비용 절감을 할 수도 없다고 주장했다. 동물들은 매일 먹여야 하고 보살펴야 하며 섭씨 20도 이상으로 난방도 해줘야 한다. 요르그 윤홀트 VdZ 사무총장은 국가 봉쇄령 탓에 독일 동물원들은 주당 50만 유로의 입장료 수입이 사라졌다고 설명했다. 한편 베를린 동물원은 젖먹이 판다 쌍둥이들을 온라인으로 팬들에게 보여주고 있다. 필라인 하크마이스터 동물원 대변인은 DPA에 “쌍둥이들이 아주 귀엽다. 우리는 (동물원이) 재개장했을 때 방문객들이 ‘애들이 훌쩍 커버렸네’라고 생각하게 만들고 싶지 않기 때문”이라고 설명했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

메르스 코로나바이러스 방어실험 성공국내 연구진이 면역증강제와 바이러스의 스파이크 단백질을 활용해 다양한 종류의 백신을 빠르게 만들 수 있는 방법을 개발했다. 이 방법을 이용해 메르스 백신을 개발하고 동물실험에서 효능을 확인했다. 남재환(왼쪽) 가톨릭대 생명공학과 교수와 금교창(오른쪽) 한국과학기술연구원(KIST) 뇌의약연구단 단장 주도로 한국생명공학연구원 국가영장류센터, 전북대, 이화여대, 국제백신연구소가 참여한 공동연구팀은 면역증강제와 세포 안에 효과적으로 침투할 수 있는 스파이크 단백질을 결합시켜 빠르게 백신을 개발할 수 있는 플랫폼을 개발했다고 14일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’에 실렸다. 연구팀은 귀뚜라미에 마비증세를 일으켜 죽이는 ‘귀뚜라미 마비바이러스’의 RNA를 활용한 면역증강제와 아연금속으로 만든 RNA 안정제를 혼합한 뒤 코로나바이러스 스파이크 단백질과 결합시켰다. 연구팀은 이런 방식으로 메르스 코로나바이러스(MERS-CoV) 백신을 만들어 생쥐와 히말라야 원숭이에게 접종했다. 그 결과 생쥐는 1회 접종만으로도 치사량의 바이러스 공격에도 100% 방어되는 것이 확인됐고 히말라야 원숭이도 바이러스와 독소의 활성을 차단할 수 있는 중화항체가 체내에서 만들어져 메르스 감염을 억제하는 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번에 개발한 백신 플랫폼을 활용해 코로나19 치료용 백신과 살인진드기병으로 알려진 중증열성혈소판감소증후군 예방백신을 개발하고 있다. 금 단장은 “메르스 바이러스에서 효과를 보인 이번 RNA 활용 단백질 기반 백신 플랫폼은 코로나19 백신의 개발 시간을 단축시킬 것”이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

콜라에 멘토스를 집어넣는 동영상을 한 번쯤 봤을지도 모르겠다. 매우 저렴하고 간단하면서도 안전하게 극적인 화학 반응을 시연할 수 있는 이 실험은 전 세계 동영상 제작자들과 실험 시연자들에게 인기있는 소재다. 이 실험의 기본적 원리는 비교적 간단하지만 미시적인 차원에서의 현상에 대해서는 아직 자세히 밝혀지지 않았다. 따라서 아직 “과학적으로 해명되지 않은 것인가?”라고 질문할지도 모르지만, 사실 이 원리를 그렇게까지 진지하게 연구하는 사람이 없다는 점이 가장 큰 이유다. 그렇지만 콜라에 멘토스를 넣는 이 실험을 소재로 연구논문을 쓰는 연구자들은 세상에 적지 않게 존재한다. 최근 미국의 한 연구자도 이 연구를 업데이트하기 위해 기압이 다른 다양한 고도에서 실험을 반복했으며 마지막에는 로키산맥까지 올라가 해발 4300m의 고원에서 실험을 진행했다는 것이다. 심지어 그 성과는 논문으로 정리돼 콜라에는 멘토스를 집어넣는 것이 이 실험에서 가장 좋은 이유를 밝히고 있다. 이 연구는 콜라 멘토스 실험의 팬임을 자처하는 미국 스프링아버대의 연구자 토머스 컨츨먼 박사에 의해 발표됐다.이른바 ‘멘토스 가이저’(가이저는 간헐천이라는 뜻)라는 이름으로도 알려진 이 실험은 콜라 패트병에 멘토스를 집어넣으면 간헐천처럼 거품이 넘쳐나는 것이다. 실험에 쓰이는 콜라는 다이어트 콜라가 거품을 힘차게 뿜어내 가장 적합하며 그 속에 집어넣는 사탕도 멘토스가 가장 좋다. 거품이 뿜어져 나오는 현상이 발생하는 이유는 단순하다. 탄산음료는 고압에서 용액 안에 탄산가스가 용해된다. 이 기체는 공기에 닿음으로써 대기 중으로 벗어나게 된다. 공기에 닿는 용액의 표면이 커질수록 빠져나가는 탄산가스의 양도 많아진다. 탄산음료를 흔들면 단번에 내용물이 넘쳐 버리는 것도 이 작용이 원인이다. 멘토스는 다공질의 사탕으로, 그 표면에는 미세한 기포가 다수 존재한다. 콜라에 멘토스를 넣으면 이 작은 기포를 결정핵으로 해서 탄산가스가 기화해 나가므로 탄산음료병을 흔든 것과 같은 상태가 돼 음료가 넘쳐나는 것이다. 이 기포의 크기는 이론상 1마이크로미터(1㎛, 100만분의 1m) 이상일 필요가 있다고 알려졌다. 하지만 한 개의 표면 기포가 커지면 그만큼 표면에 만들어지는 기포의 수는 줄어든다. 이산화탄소가 용액에서 효율적으로 빠져나가기 위해서는 각각의 기포에 충분한 탄산가스가 흘러 들어가는 최적의 조건이 필요하다. 이 밖에도 멘토스는 용해된 탄산가스를 억제하는 액체의 표면 장력을 무너뜨리는 계면활성제가 포함되는 등의 요인도 있지만, 이번 연구에서는 물리적인 영향을 주로 조사했다. 이번 실험의 연구자는 콜라 멘토스 실험을 하기에 최적인 표면 기포의 크기와 밀도를 명확하게 하려 했다. 하지만 이 전자현미경 수준의 미세한 세계를 실험하는 순간에 관찰하는 것은 쉽지 않다. 따라서 이때의 반응을 추측할 수 있는 물리적인 자료를 수집하기로 그는 생각한 것이다.컨츨먼 박사는 고도가 높은 곳에서 이 실험을 하면 반응이 훨씬 더 극적으로 나타난다는 것을 알아냈다. 그리고 다양한 고도에서 실험을 반복하며 영향을 기록해 나갔다. 그는 어머니날 가족 여행 중에 방문한 곳에서 콜라 멘토스 실험을 반복했다. 이 여행 중 그는 데스밸리 해안의 해발 고도에서부터 로키산맥의 파이크스 피크 산정상의 해발 4300m 고원에서까지 콜라 멘토스 실험을 했다. 단순한 장난처럼 보일 수 있지만 이는 사실 진지한 실험 연구이다. 컨츨먼 박사는 이 실험에서 기압만으로는 관측결과를 설명할 수 없음을 발견하고 발포작용에 기여하는 변수를 도출했다. 그가 기압의 변화와 발포로 인해 상실된 질량의 관계에서 얻은 방정식을 계산한 결과, 발포에 최적인 사탕 표면의 결정핵생성 기포 크기는 2~7㎛인 것으로 나타났다. 이는 현미경으로 확인되는 멘토스 표면의 기포 크기와 밀도에 가까운 것으로 왜 멘토스가 이 실험에 최적인지를 물리적으로도 설명한다. 자세한 연구 논문은 미국 화학회의 동료검토 학술지 ‘화학교육저널’(Journal of Chemical Education) 2월27일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“코로나19, 변이 통해 적응력 높여 통제 쉽지 않아” 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)의 바이러스 생성 능력이 사스(SARS·중증급성호흡기증후군)보다 훨씬 강하다는 연구 결과가 나왔다. 12일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 위안궈융(袁國勇) 홍콩대 미생물학과 교수가 이끄는 연구팀은 이와 같은 연구 결과를 담은 논문을 의학 전문지 임상 전염병 저널(Journal Clinical Infectious Diseases)에 발표했다. 연구팀은 “사스는 48시간 이내에 10∼20배의 자기 복제를 했지만, 코로나19는 일부 사례에서 100배의 자기 복제를 했다”고 밝혔다. 6명의 코로나19 환자의 폐에서 떼어낸 조직을 연구한 결과 코로나19는 48시간 이내에 바이러스 입자를 사스보다 3.2배나 더 많이 생성한 것이다. 인체의 면역반응과 염증 유발에서는 코로나19가 사스보다 훨씬 느린 것으로 나타났다. 의학자 재스퍼 찬은 “이는 코로나19가 인체 내에서 마치 닌자처럼 은밀하게 자기 복제를 한다는 것을 의미한다”고 설명했다. 사스보다 자기 복제 능력은 훨씬 강하지만 염증 유발은 매우 적기 때문에 무증상이나 경증 환자가 많을 수 있다는 것이다. 위안궈융 교수는 “인구의 90%가 코로나19에 대한 면역력을 갖추지 못했기 때문에 7월 이전에 코로나19 확산을 통제하기는 힘들 것”이라며 “홍콩 등에서 코로나19 확산이 소강상태에 접어들었지만, 마스크를 계속 쓰고 사회적 거리 두기 정책을 이어나가야 할 것”이라고 밝혔다. 3종의 유전적 변이인 ‘A’, ‘B’, ‘C’ 출현 영국과 독일의 유전학자들은 코로나19 바이러스에서 3종의 주요 유전적 변이인 ‘A’, ‘B’, ‘C’가 출현한 것을 발견했다고 밝혔다. 변이 ‘A’는 코로나19 발원지인 중국 우한(武漢)과 미국, 호주 등에서 발견됐으며, 코로나19의 자연 숙주로 알려진 박쥐가 보유한 코로나바이러스와 가장 유사한 것으로 분석됐다. 변이 ‘B’는 가장 흔한 변이로서 우한은 물론 동아시아 곳곳에서 발견됐으며, 변이 ‘C’는 유럽 지역에서 가장 많이 발견됐다. 연구팀은 변이 ‘B’가 ‘A’에서 파생됐고, 변이 ‘C’는 다시 ‘B’에서 파생한 것으로 추정했다. 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

담배를 처음 피운 나이가 어릴수록 성인이 되고 난 뒤에도 끊기 어려울 가능성이 높다는 연구 결과가 나왔다. 미국 미네소타대 미니애폴리스캠퍼스의 데이비드 제이컵스 박사팀이 미국과 핀란드 그리고 호주에 사는 6~19세 미성년자 총 6600여 명(여성 57%)을 대상으로 어릴 때와 20대 시절 그리고 40대의 흡연 상황을 조사·분석해 위와 같은 결과를 발표했다. 제이컵스 박사와 동료들에 따르면, 미성년자와 성인의 흡연율은 3개국 모두 비슷한 수준이었다. 미성년자의 흡연에 주목한 기존 연구에서 이처럼 오랜 기간에 걸쳐 추적한 사례는 없었다. 세계 선진국에서 매일 담배를 피우는 사람은 2억5000만~2억7000만 명, 30대 이후 사망 사례에서 흡연이 원인으로 추정되는 경우는 연간 600만 건에 이른다. 미국에서는 매일 담배를 피우는 성인의 87%가 18세 미만으로, 95%가 21세 미만부터 흡연을 시작했다. 이번 연구에서는 흡연을 시작하는 나이가 젊을수록 20대와 40대에서도 흡연을 계속할 확률이 높아지는 것으로 나타났다. 처음 담배를 피운 나이가 18~19세라면 20대까지 흡연 습관이 계속되는 사람은 8%, 15~17세라면 33%, 13~14세라면 48%, 6~12세라면 50%에 이르렀다. 어릴 때 담배를 호기심에 단 몇 개피만 피워도 성인이 된 뒤 매일 피울 확률이 높아졌다. 이에 대해 연구팀은 어린 시절 즉 이른 시기에 흡연을 시작하면 니코틴 의존증이 더욱더 커질 수 있다고 말했다. 이에 따라 전문가들은 담배를 미성년자였을 때부터 멀리해야 할 필요성이 확인됐다고 강조하면서도 최근 고등학교 학생 사이에서 급증하고 있는 전자담배 사용자에게도 같은 경향이 적용될 가능성을 지적했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘미국심장협회지’(JAHA·Journal of the American Heart Association) 최신호(8일자)에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 확산으로 각국에 봉쇄령이 확대되면서 아동 성학대 라이브 스트리밍 범죄가 증가하고 있다는 보고가 나왔다. 11일 미국 공영라디오 NPR에 따르면 미국 연방수사국(FBI)은 지난달 코로나19에 따른 휴교령으로 어린이들이 인터넷에 더 많은 시간을 쓰게 돼 학대 위험이 높아질 수 있다고 경고했다. NPR에서 국제 인권보호단체인 ‘국제정의단’(IJM)의 존 타나고 필리핀 사무소장은 “유럽연합(EU) 경찰기구인 유로폴, 영국 국가범죄수사국, 스웨덴 경찰 등이 코로나19 봉쇄 이후 온라인 아동 성착취 범죄가 증가하고 있다는 것을 포착했다”고 밝혔다. 타나고 소장은 “필리핀의 알선책들이 주문형 아동 성학대 및 성착취 영상을 세계, 특히 서구 국가들에 있는 아동 성범죄자들에게 실시간 전송한다”면서 “성범죄자들이 온라인으로 알선책들과 접촉해 돈을 지불하고 특정 나이와 구체적인 방법을 알려준 뒤 아동 성학대 영상을 라이브 스트리밍하도록 한다”고 설명했다. 타나고 소장은 “인터넷 운용사들이 음란 영상을 공유하거나 라이브 스트리밍하는 것을 감시해야 한다”고 지적했다. 캄보디아 아동복지단체 ‘APLE’의 로사리오 에르난데스 개발담당관은 “매우 우려스러운 상황”이라며 “우리 단체는 올해 들어 아동 성범죄 피해자와 정보원을 위한 핫라인 전화를 12통 이상 받았다”면서 “대다수는 지난 3월 학교들이 문을 닫은 후였다”고 밝혔다. 그는 또 “휴교령으로 어린이들이 집에 있으면서 인터넷을 더 많이 이용하게 되고, 성범죄자들도 더 많은 시간을 집에서 보내며 그루밍 하는 것”이라고 말했다. 그루밍은 가해자가 피해자를 심리적으로 지배한 뒤 성폭력을 가하는 것을 뜻한다. 태국에 본부를 둔 국제 네트워크인 엑팟 인터내셔널(ECPAT International)에서 온라인 아동 성착취 근절 프로그램을 지휘하는 전문가 또한 “지역 전역에서 사법당국이 범죄 증가를 보고하고 있다”면서 “성범죄자들이 아동을 찾는 방식에 변화들이 있다는 보고도 있다”고 우려를 표했다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

에볼라 치료제로 개발된 길리어드사이언스의 ‘렘데시비르’(remdesivir)가 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 중증 환자의 증상 개선에 일부 도움이 될 수 있음을 보여주는 국제공동 임상 결과가 나와 눈길을 끈다. 미국·유럽·일본 공동 연구팀은 그동안 코로나19 환자를 대상으로 시행해 온 렘데시비르 관련 다국가 임상결과를 11일(한국시간) 발행된 국제학술지 ‘뉴 잉글랜드 저널 오브 메디신’(New England Journal of Medicine)에 발표했다. 이번 임상은 지난 1월 25일부터 3월 7일까지 입원 치료 중인 총 53명의 중증 코로나19 환자를 대상으로 이뤄졌다. 환자는 미국 22명, 유럽·캐나다 22명, 일본 9명이었다. 이 중 30명(57%)은 투약 당시 자발적인 호흡이 어려워 기계호흡에 의지했으며, 4명(8%)은 에크모(ECMO·체외막산소공급장치) 치료를 받던 중이었다. 의료진은 이들 환자에게 총 10일간 렘데시비르를 정맥으로 투여했다. 첫날은 200㎎을, 나머지 9일 동안은 매일 100mg을 투여했다한 결과, 총 53명의 환자 중 36명(68%)에서 호흡곤란 증상이 개선되는 등 임상적인 성과가 있었다. 평균 18일의 추적 관찰 기간에 완치 판정을 받아 퇴원한 환자는 25명(47%)이었다. 하지만 7명(13%)은 렘데시비르 투여에도 사망했다. 렘데시비르 치료는 상대적으로 경증에 속하는 산소 치료 환자그룹에서 효과가 컸다. 이 그룹의 증상 개선율은 71%(7명 중 5명)에 달했다. 렘데시비르 투여에 따른 이상 반응은 32명(60%)에게서 관찰됐다. 가장 흔한 부작용은 간 독성, 설사, 발진, 신장 손상, 저혈압 등이었다. 이런 부작용으로 4명(8%)은 렘데시비르 치료를 조기에 중단했다. 연구팀은 이번 연구가 소규모 환자그룹, 상대적으로 짧은 추적 관찰 등의 한계가 있다고 적시했다. 또 일부 환자의 회복에 병용 약물이나 인공호흡치료의 변화, 의료기관별 치료 프로토콜 차이 등이 영향을 미쳤을 가능성과 함께 추가적인 무작위 대조군 임상 등의 필요성도 제시했다. 국내에서는 현재 서울대병원과 국립중앙의료원 등이 렘데시비르의 코로나19 치료 효과를 보기 위한 3건의 임상시험을 진행 중이다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

우리 태양이 그 어느 때보다 적나라한 민낯을 드러냈다. 미국항공우주국(NASA) 마셜우주비행센터(MSFC)와 영국 센트럴랭커셔대(UCLan) 공동연구진은 NASA의 ‘고해상도 코로나 이미저’(Hi-C·High-Resolution Coronal Imager) 우주망원경이 촬영한 태양의 부분 이미지를 연구·분석했다. 그 결과 기존에 어둡거나 대부분 비어있다고 생각된 태양의 대기가 폭 약 500㎞의 전기를 띠는 기체 가닥들로 채워져 있다는 것을 밝혀냈다. 연구진에 따르면 이 가닥들의 온도는 100만℃에 달한다.Hi-C 우주망원경은 태양의 대기에 있는 구조를 항성 전체 크기의 약 0.01%인 약 70㎞의 크기 만큼 작은 부분도 자세히 볼 수 있다. 덕분에 연구진은 대양의 대기에서 믿을 수 없을 정도로 미세한 자기성 가닥들을 포착할 수 있었고, 이들 가닥이 플라스마로 이뤄져 있다는 것을 알아냈다. UCLan 연구진은 이들 가닥을 정확히 무엇이 만들어냈는지는 분명하지 않지만 이제 천문학자들의 지대한 관심을 받을 것이라고 밝혔다. 또 이들 가닥이 왜 형성됐는지와 이들의 존재가 어떻게 태양 플레어와 태양 폭풍이 나오는 것을 이해하는 데 도움을 주는지에 대해 토론하게 할 것이라고 설명했다. 태양의 민낯을 촬영한 Hi-C 우주망원경은 준궤도 로켓 비행을 통해 우주로 간 특별한 천체망원경이다. 이 망원경은 우주의 한켠으로 발사돼 태양의 이미지를 1초마다 포착해 지구로 전송한다. 이 망원경으로 이번 발견을 이뤄낸 연구진은 이제 Hi-C의 새로운 임무를 시작할 계획을 세우고 있다. 이후에는 현재 NASA의 파커 태양 탐사선과 유럽우주국(ESA)의 태양 궤도선이 수집 중인 추가 자료와 종합할 예정이다.NASA MSFC의 Hi-C 연구책임자인 에이미 와인바거 박사는 “Hi-C의 이번 이미지는 우리에게 태양의 대기에 관한 놀라운 정보를 제공한다”면서 “다른 두 태양 관측우주선 같이 현재 진행 중인 임무와 함께 가까운 미래에 이런 우주 관측장비는 태양의 역동적인 외층을 완전히 새로운 시각으로 드러낼 것”이라고 말했다. 이번 자료의 분석을 주도한 제1저자인 UCLan의 톰 윌리엄스 박사후연구원 역시 이번 이미지는 지구와 태양이 서로 어떻게 연관돼 있는지를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것이라고 밝혔다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호에 게재됐다. 사진=영국 센트럴랭커셔대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

진단 기술·치료제 개발에 기여할 듯국내 연구진이 코로나19 바이러스의 모든 것을 보여주는 고해상도 유전자지도를 완성하고 지금까지 알려지지 않은 RNA를 다수 발견했다. 기초과학연구원(IBS) RNA연구단 김빛내리(서울대 석좌교수) 단장은 질병관리본부와 함께 코로나19 원인 바이러스인 ‘사스 코로나바이러스 2’(SARS-CoV-2)를 자세히 파악할 수 있는 고해상도 유전자지도를 완성하고 권위 있는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 9일 자에 발표했다. 기존에도 코로나19 바이러스의 유전체 정보를 밝혀내는 연구들은 있었지만 유전체의 위치를 대략적으로 파악하는 수준에 머물렀다. 그러나 연구팀은 질병관리본부에서 불활성화된 코로나19 바이러스를 분양받아 ‘나노포어 직접RNA시퀀싱’, ‘나노볼 DNA시퀀싱’이라는 차세대 염기서열분석법을 활용해 숙주세포에 침투해 형성된 코로나바이러스 RNA전사체 전체를 분석했다. 분석 결과 연구팀은 지금까지는 알려지지 않은 수십 종의 RNA와 41곳의 RNA 변형을 발견하고 유전자들의 위치도 정확히 찾아냈다. 기존에는 하위유전체RNA가 10개가 있다고 알려져 있었지만 연구팀은 하위유전체RNA는 9개만 있다는 것을 확인하는 등 오류를 잡아내기도 했다. 동시에 세포 내에서 융합과 삭제 등 다양한 형태의 유전자 재조합이 발생하고 RNA 수준에서 화학적 변화가 많이 발생한다는 사실도 규명했다. 김 단장은 “이번 연구결과는 코로나바이러스에 대한 자세하고 세밀한 정보를 제시함으로써 코로나바이러스 증식 원리를 이해하고 진단용 유전자증폭기술(PCR) 개선을 포함해 새로운 치료전략 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　국내 연구진이 코로나19 바이러스의 모든 것을 보여주는 고해상도 유전자지도를 완성하고 지금까지 알려지지 않은 RNA를 다수 발견했다. 　기초과학연구원(IBS) RNA연구단 김빛내리(서울대 석좌교수) 단장은 질병관리본부와 함께 코로나19 원인 바이러스인 ‘사스 코로나바이러스 2’(SARS-CoV-2)를 자세히 파악할 수 있는 고해상도 유전자지도를 완성하고 권위 있는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 9일 자에 발표했다. 　기존에도 코로나19 바이러스의 유전체 정보를 밝혀내는 연구들은 있었지만 유전체의 위치를 대략적으로 파악하는 수준에 머물렀다. 　그러나 연구팀은 질병관리본부에서 불활성화된 코로나19 바이러스를 분양받아 ‘나노포어 직접RNA시퀀싱’, ‘나노볼 DNA시퀀싱’이라는 차세대 염기서열분석법을 활용해 숙주세포에 침투해 형성된 코로나바이러스 RNA전사체 전체를 분석했다. 　분석 결과 연구팀은 지금까지는 알려지지 않은 수십 종의 RNA와 41곳의 RNA 변형을 발견하고 유전자들의 위치도 정확히 찾아냈다. 기존에는 하위유전체RNA가 10개가 있다고 알려져 있었지만 연구팀은 하위유전체RNA는 9개만 있다는 것을 확인하는 등 오류를 잡아내기도 했다. 동시에 세포 내에서 융합과 삭제 등 다양한 형태의 유전자 재조합이 발생하고 RNA 수준에서 화학적 변화가 많이 발생한다는 사실도 규명했다. 　김 단장은 “이번 연구결과는 코로나바이러스에 대한 자세하고 세밀한 정보를 제시함으로써 코로나바이러스 증식 원리를 이해하고 진단용 유전자증폭기술(PCR) 개선을 포함해 새로운 치료전략 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

대유행 중인 코로나19는 언제쯤 어떻게 사라질까. 지구촌의 관심사다. 지난 연말에 중국 우한에서 처음 발병한 이후 5개월째이지만 새로운 바이러스에 속수무책이다. 지난 5일 현재 거의 모든 나라에서 발생한 확진환자는 127만 7566명이고, 사망자는 6만 9375명이다. 계절성 발병 특징을 가진 코로나19는 당장은 잠잠해져도 가을이면 다시 찾아올 가능성이 높아 문제의 심각성을 더한다.코로나19 대응에 고군분투하는 인류 앞에 놓인 선택지는 두 가지다. 하나는 세계보건기구(WHO)가 코로나19 팬데믹을 선언한 지난달 11일 앙겔라 메르켈 독일 총리가 “전 국민의 60~70% 감염 가능성”을 언급한 것에서 보듯 ‘집단 면역’을 갖게 하는 것이다. 집단 면역은 한 집단에서 일정 비율 이상이 면역력을 갖게 되면 집단 전체가 그 질병에 대한 저항성을 갖게 된다는 의미다. 그러나 집단 면역을 갖는 과정에서 많이 사람이 희생될 수 있다는 점에서 선택이 쉽지 않다. 실제로 집단 면역 전략을 택했던 스웨덴 정부도 사망자가 급증하자 이동 제한과 생활 규제 같은 정책 도입을 검토하고 있다고 독일 국제방송 도이체벨레(DW)가 지난 4일 보도했다. 집단 면역 전략으로 느슨한 방역 조치를 취한 스웨덴에서 사망자가 지난달 10일 처음 발생한 뒤 불과 25일 만인 5일까지 401명으로 급증하자 전문가들은 조치 강화를 요구하는 실정이다. 또 한 가지 선택은 상당수 국가가 취하는 도시 봉쇄와 같은 엄격한 ‘사회적 거리두기’를 계속하는 것이다. 여기에는 음식점과 같은 자영업은 물론이고 공장 가동 중단 등에서 비롯된 대규모 실업이 우려된다. 국가비상사태 선언으로 도시 봉쇄 조치가 내려진 이탈리아에서는 최근 의료진을 노래와 춤으로 격려하는 ‘발코니 연대’가 사라지고, 대신에 주민들이 은행 앞에 길게 줄을 섰다고 영국 일간 가디언이 전했다. 코로나19만큼이나 두려운 것이 경제적 곤란, 즉 배고픔이다. 자가 격리가 길어지면 글로벌 경기 침체와 함께 빈곤층이 늘어날 수밖에 없는 딜레마에 빠진다. 한시적인 조치일 수밖에 없다.결국 인류가 기댈 것은 코로나19 치료제와 백신 개발이다. 미국과 유럽연합(EU)이 공사적 자원을 총동원, 백신과 치료제 개발에 뛰어들었다. 제약 부문에서 명성을 날린 기업 50여개가 경쟁에 가세했다. 새로운 치료약이나 백신 개발에는 평소 같으면 오랜 임상시험과 엄격한 승인 절차 등으로 최소 수년이 걸리겠지만 지금은 지구촌이 비상사태이니 속도전을 벌이고 있다. 현재로선 가장 희망적인 치료법은 코로나19에서 완전히 회복된 건강한 사람의 혈액에서 뽑은 혈장을 환자에게 투여하는 치료법이다. 이들에게서 추출한 혈장과 고도면역 글로불린 등을 코로나19 환자에게 투여해 관찰하는 실험이 시행되고 있다고 미국 식품의약국(FDA)이 지난 3일 밝혔다. 회복된 이들의 혈장 등에는 바이러스와 싸우면서 항체가 형성되고, 단백질 등에 면역 체계가 갖춰져 있기 때문에 기대를 걸고 있다. 알렉스 아자르 미국 보건복지부 장관은 “FDA는 코로나19 환자의 혈액 관련 치료법을 가능한 한 빨리 시장에 내놓기 위해 국가적 역량을 동원하고 있다”고 밝혔다. 이런 혈장 치료법은 1890년부터 도입됐고, 1918년 스페인독감 팬데믹에서 매우 성공적인 것으로 입증된 것으로 알려졌다. 미국 미네소타주 로체스터의 메이요 클리닉이 FDA와의 공조로 혈액 기증자 및 환자 상태, 1회 투여량 등과 관련된 연구를 진행하고 있다. 코로나19에서 회복된 건강한 기증자의 혈액을 뽑은 뒤 이를 기계에 돌려 혈장을 추출하고 남은 혈액은 다시 기증자에게 수혈하는 데 걸리는 시간은 90분이다. 기증자 한 명에게서 뽑은 혈장은 환자 3~4명에게 사용될 수 있다. 캘리포니아주 오렌지카운티에 있는 세인트조지프병원에서는 지난 1일 환자에게 이런 혈장을 투여했다. 이 병원의 혈액학자인 티모시 변 박사는 “환자가 좋아지기는 했지만 효과는 좀더 두고 봐야 한다”고 조심스럽게 말했다. 일부 국가에서도 이런 혈장 투여를 시행하고 있다. 그러나 혈장 치료법이 안전하기만 한 것은 아니다. 질병을 악화시킬 가능성과 함께 희귀한 반응이나 알레르기 반응을 일으킬 위험이 있다.코로나19 백신 개발에는 첨단 기술이 동원된다. 백신 개발에 나선 바이오 기업 상당수가 DNA 또는 RNA 방식을 쓰고 있다. 미국 매사추세츠주에 있는 바이오기업인 모데나는 63일 만에 백신을 개발, 지난달 16일 워싱턴주 시애틀에 사는 성인 남성 45명의 혈관에 주입하는 인체 실험을 진행했다. 이 회사는 이르면 12~18개월이 지나면 백신 물질을 찾을 수 있을 것으로 보고 있다. 이에 대해 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립알레르기·감염병연구소(NIAID) 앤서니 파우치 소장은 “세계적인 실험실 기록”이라며 어떤 백신 실험도 이보다 빠르지 않았다고 말했다. 또 다른 개발팀인 이노비오 파마슈티컬스는 코로나19 바이러스에 대한 백신 후보를 단 3시간의 작업 끝에 개발했다고 밝힌 것으로 가디언이 보도했다. 이달 지원자 30명을 대상으로 임상시험을 할 예정이다. 이 회사 최고경영자(CEO)인 재미 한인 과학자인 조지프 킴은 지난달 2일 백악관에서 도널드 트럼프 대통령이 주재하는 코로나바이러스 태스크포스에 참석해 이런 일정을 공유했다. 독일의 큐어백은 지난달 17일 EU로부터 8000만 유로(약 1067억원)를 지원받아 DNA 백신 개발에 들어갔다. 프랑스의 파스퇴르연구소 역시 5000만 유로(약 667억원)를 지원하는 등 국가적으로 백신 개발에 투자하고 있다. 백신 개발이 이처럼 빨라도 인간을 대상으로 한 실험 등의 다음 단계에서 지체될 수 있다. DNA나 RNA 방식의 백신은 과거 주로 약화된 형태의 바이러스를 인체에 투입해 면역을 형성하는 방식과는 다르다. DNA나 RNA 방식은 바이러스나 박테리아의 염기 서열 일부를 인공적으로 복제해 인체에 주입, 인체가 면역을 형성하게 하는 방법이다. 자연상태의 균에서 채취한 것이 아니어서 더 순수하고, 생산 비용이나 저장 비용이 줄어드는 등의 장점이 있는 것으로 알려졌다. 이 같은 백신 개발은 21세기에서야 비로소 시작됐다. 컴퓨터 성능이 좋아지면서 병원체의 염기코드를 빠르고 저렴하게 분석할 수 있게 되면서라고는 하지만 인간을 위해서는 한 번도 사용 허가가 난 적이 없다. 실험실 밖은 미지의 영역인 셈이다. 코로나19는 전염성이나 백신에서 완전히 새로운 형태여서 인간 실험에서 무슨 일이 일어날지, 얼마나 오래 걸릴지 알 수 없다. 그래도 비상 시국이니 기댈 곳은 백신과 치료제 개발이다. 백신 연구소는 어떻게 생겼을까. 실험실은 밀폐된 상태이지만 백신 개발 대상인 바이러스나 박테리아가 실험실 밖으로 빠져나간다면 치명적이다. 웨스트나일균과 폐결핵균을 연구하는 영국 케임브리지에 있는 바이오벤처 DIO신백스를 방문했던 가디언 기자는 시설이 원자력 시설에 버금간다고 했다. 실험실로 들어가는 복도의 벽과 모서리 연결 부위, 복도와 천장은 2중으로 봉인됐다. 벽에 붙어 있는 강철판은 정부의 지침에 따라 원자력 산업에 사용되는 종류다. 생물안전성 보안 규제 등급에서 최고 바로 아래인 ‘봉쇄 수준 3’인 실험실 문이 열리면 공기는 강제적으로 실험실 안으로 유입된다. 지난해 마이크로소프트 창업자 빌 게이츠 재단에서 만능 독감 백신 연구비로 200만 달러를 지원받은 이 회사의 조너선 헤니 대표는 회사 연구실에 침실을 별도로 마련해 연구에 몰두하고 있다고 한다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 구충제 이버멕틴이 코로나19 바이러스를 이틀 안에 죽인다는 실험 결과가 나왔다. 뉴스위크 등에 따르면 호주 모내시대학 생의학발견연구소 카일리 왜그스태프 박사팀은 지난 4일(현지시간) 세포 배양된 코로나19 바이러스가 이버멕틴에 노출되자 48시간 안에 모든 유전물질이 소멸됐다는 실험 결과를 발표했다. 그러면서 단 한 번 투여된 용량에도 24시간 뒤 코로나19 바이러스의 유전물질인 리보핵산(RNA)이 상당 부분 줄어들었고 48시간이 지나자 RNA 전부가 완전히 사라졌다고 밝혔다. 왜그스태프 박사는 그러나 이는 세포배양 실험에서 나온 결과이기 때문에 코로나19 환자에게 직접 투여하는 임상시험이 필요하다고 지적했다. 우리 정부 역시 이버멕틴에 대한 외국 연구 결과에 안전성과 효과가 충분히 입증되지 않았다는 신중한 입장을 보였다. 정은경 중앙방역대책본부 본부장은 6일 브리핑에서 이버멕틴의 실험 결과와 관련해 “임상에 검증된 결과가 아니기 때문에 안전성, 유효성이 아직 입증되지 않았다”며 “임상에 적용하는 것은 굉장히 무리가 있고 한계가 있다”고 설명했다. 이런 가운데 도널드 트럼프 미국 대통령은 코로나19 치료에 말라리아 치료제인 하이드록시클로로퀸을 사용할 것을 재차 권고했다. 그는 5일(현지시간) 브리핑에서 연방정부가 2900만회 복용량의 클로로퀸을 구매했다면서 “이를 실험실과 군, 병원으로 보내고 있다”고 말했다. 미 언론은 안전성 검증과 효과가 입증이 안 돼 부작용이 우려되는 치료제를 대통령이 ‘홍보’하고 있다고 비판했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

개구리는 대개 천적인 뱀과 만나면 일단 움직이지 않는다. 그러고나서 이 양서류는 포식자인 파충류가 자신을 먼저 공격하거나 가까운 거리로 다가오고 나서야 단번에 도약해 달아나기 시작한다. 지금까지 개구리의 이런 행동은 포식자에게 먼저 움직일 기회를 주고 심지어 접근을 허용한다는 점에서 생존률을 낮추는 것으로 여겨졌다. 그런데 개구리는 이처럼 뱀과 대치했을 때 오히려 상대보다 늦게 움직여야 생존할 가능성이 큰 것으로 밝혀졌다. 뱀 역시 같은 상황에서 나중에 움직여야 사냥에 성공할 가능성이 큰 것으로 확인됐다. 일본 교토대 연구진이 참개구리와 산무애뱀의 일종인 줄무늬뱀을 맞딱드리게 한 실내외 상황에서 양측의 움직임을 영상으로 촬영해 분석했다.그 결과, 양측 모두 먼저 움직이면 불리하게 작용하는 운동학적인 특징이 있는 것으로 나타났다. 참개구리의 회피 동작은 일단 도약하면 착지할 때까지 공중을 포물선을 그리며 이동하는 것이어서 도중에 진로를 바꿀 수 없었다. 따라서 참개구리는 줄무늬뱀보다 먼저 움직이면 움직임을 읽혀 공중에서 잡힐 가능성이 컸다. 줄무늬뱀도 일단 개구리를 잡기 위해 깨물려는 동작을 하면 그 진로를 중간에 바꿀 수 없었다. 또한 이들 뱀은 꿈틀거리는 동작에 따라 몸이 늘어나면 그것을 다시 구부리고 나서야 이동할 수 있다는 사실도 확인됐다. 이 때문에 줄무늬뱀이 먼저 물려고 하면 그 무는 동작을 피하기 쉽고 그 후 약 0.4초 동안 경직되는 시간이 발생해 추가로 공격하지 못하는 것으로 나타났다.실제로 0.4초라는 간격은 실외 관찰에서 개구리가 뱀의 공격을 피해 수변의 안전권에 도달하기에 충분한 기회를 마련하는 것으로 확인됐다. 따라서 뱀 역시 먼저 공격하는 것보다 개구리가 도약하기를 기다리는 편이 사냥에 성공할 가능성이 커 조금씩 접근하면서 간혹 멈추고 기회를 엿보는 데 때로는 그 시간이 1시간 가까이 계속 되는 교착 상태가 됐다. 이에 대해 연구 당시 박사 후기과정 학생으로 주저자로 참여한 니시우미 노조미 일본학술진흥회 기초생물학연구소 특별연구원은 “연구 성과는 포식자와 피식자의 전략에 새로운 시점을 제기한 것이다. 두려움으로 움직일 수 없게 된 상황에서 ‘뱀에게 찍힌 개구리’라고 비유하는 말은 위기를 잘 넘기려고 호시탐탐 상대방이 움직이는 순간을 노린 상황에 비유하는 것이 생물학적으로 더 옳을 수 있다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘캐나다 동물학 저널’(Canadian Journal of Zoology) 온라인판 10일자에 실렸다. 사진=니시우미 노조미, 모리 아키라/교토대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

구충제 이버멕틴(Ivermectin)이 세포 배양 실험에서 코로나19 바이러스를 48시간 이내에 죽인다는 연구 결과가 나왔다. 호주 모니쉬(Monash)대학 생의학발견연구소(Biomedicine Discovery Institute)의 카일리 왜그스태프 박사는 세포 배양된 코로나19 바이러스가 이버멕틴에 노출되자 48시간 안에 모든 유전물질이 소멸됐다는 실험 결과를 발표했다고 사이언스 데일리가 4일 보도했다. 단 한 번 투여된 용량에도 24시간 후 코로나19 바이러스의 RNA가 상당 부분 줄어들었으며 48시간이 지나자 RNA 전부가 완전히 사라졌다고 왜그스태프 박사는 밝혔다. 그러나 이러한 결과는 세포 배양 실험에서 나온 결과이기 때문에 인체에서는 어떻게 작용할지는 아직 미지수다. 이 때문에 코로나19 환자에게 직접 투여하는 임상시험이 필요하다고 왜그스태프 박사는 설명했다. 미국 식품의약청(FDA)의 승인을 받아 안전성이 입증된 이버멕틴은 널리 사용되고 있는 안전한 약이지만 코로나19 치료와 관련해서는 어느 정도 용량을 투여해야 환자에 효과가 있는지를 우선 확인할 필요가 있다고 그는 강조했다. 이버멕틴이 코로나19 바이러스에 작용하는 기전은 아직 밝혀지지 않았다. 다만 이버멕틴이 다른 바이러스에 작용하는 메커니즘을 보면 바이러스가 숙주 세포의 방어력을 ‘약화’시키지 못하게 차단한다고 왜그스태프 박사는 설명했다. 이버멕틴은 구충제로 승인된 약이지만 에이즈, 뎅기열, 독감, 지카 바이러스를 포함, 광범한 종류의 바이러스에도 효과가 있는 것으로 시험관 실험에서 나타나고 있다고 그는 덧붙였다. 이번 연구 결과는 ‘항바이러스 연구’(Antiviral Research) 최신호에 발표됐다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

중국에서 동물들을 대상으로 코로나19를 감염시킨 실험 연구 결과가 공개됐다. 하얼빈수의학연구소(HVRI) 천화란 박사와 스젠중 연구원이 이끄는 연구팀은 개와 고양이 등 동물에게 코로나19 바이러스를 의도적으로 접촉해 감염되는지 실험했다. 이들 연구자는 또 각 동물이 같은 종의 동물에게 해당 바이러스를 전염시킬 수 있는지 살폈다. 출판전 논문공유 사이트 ‘바이오리시브’(bioRxiv) 3월31일자에 실린 이 연구에 따르면, 중국의 연구자들은 생후 8개월 된 집고양이 5마리를 대상으로 이들의 코를 통해 코로나19 바이러스를 접촉해 감염되게 했다. 6일 뒤 이들 고양이 중 2마리는 안락사돼 검사됐고, 연구진은 두 고양이의 비강과 편도선, 연구개 그리고 (호흡)기관 부위에서 바이러스성 RNA와 전염성 바이러스 입자를 모두 발견했다. 이후 나머지 고양이 3마리는 각각 우리에 갇혀 감염되지 않은 또다른 고양이 3마리가 있는 각 우리 옆에 놓였다. 3일 뒤 연구팀은 원래 감염되지 않은 고양이 3마리 중 1마리에게서 바이러스성 RNA를 발견했으며, 해당 고양이를 안락사 후 검사한 결과 비강과 편도선, 연구개 그리고 기관에서 바이러스성 RNA를 발견할 수 있었다. 연구팀은 고양이 사이에서 호흡기 비말 전염이 발생했으며, 또 최종적으로 코로나19에 감염된 고양이 4마리는 모두 해당 바이러스에 대항하는 항체를 형성한 것을 확인했다. 또 이 중 어느 개체도 감염으로 인한 어떤 증상도 보이지 않았다고 밝혔다. 중국 연구팀은 고양이 외에도 개와 다른 동물들에도 코로나19 바이러스를 의도적으로 감염시키는 실험 연구를 진행했다. 개의 경우 코로나19 바이러스에 의도적으로 감염된 5마리 중 2마리만이 배설물에 바이러스성 RNA가 있는 것으로 나타났다. 하지만 개의 다른 어떤 신체 부위에서도 감염성 바이러스 입자가 검출되지는 않았다. 이는 개가 고양이보다 코로나19에 걸리기 힘들다는 것을 보여준다. 반면 유럽산 긴털족제비를 길들인 아종인 페럿은 코로나19 감염에 매우 취약한 것으로 밝혀졌는데 이 종은 사람과 병리적으로 비슷해 잠재적 백신과 약물치료의 모델로 이용될 가능성이 높다. 연구진은 또 닭과 오리 그리고 돼지를 대상으로 한 실험에서 이들 종이 코로나19 바이러스에 취약하지 않다는 것을 확인했다. 이들 동물은 해당 바이러스에 감염되거나 감염된 동물에 노출된 뒤에도 RNA 입자가 검출되지 않아 바이러스 확산에 큰 역할을 하지 못할 가능성이 높다고 연구팀은 설명했다.　 일부 전문가들은 중국 연구진의 이번 연구결과에 대해 반려동물을 키우는 사람들이 놀랄 필요는 없다고 지적했다. 미국 오하이오주립대(OSU)의 바이러스학자 린다 사이프 박사는 세계적 학술지 네이처의 온라인판을 게시하는 네이처닷컴의 뉴스를 통해 “(중국 연구팀이 발표한) 이 결과는 이들 동물이 의도적으로 많은 양의 바이러스에 감염된 실험에서 나온 것임을 알아야 한다”면서 “이 연구에서 감염된 고양이들은 인간들에게 감염을 전달하기에 충분한 코로나19 바이러스를 분비했다는 증거가 없으며 서로 다른 바이러스 투여량에 관한 더 많은 연구를 해서 가능성 있는 전염을 이해할 필요가 있다”고 설명했다. 홍콩성시대의 유행병학자 더크 파이퍼 박사도 “따라서 코로나19 통제를 위한 초점은 의심할 여지 없이 사람 간 전염 위험을 줄이는 방식을 확고하게 유지할 필요가 있다”고 덧붙였다. 반면 미국 질병통제예방센터(CDC)는 반려동물이 사람에게 코로나19를 퍼뜨릴 수 있다는 증거는 없다고 지적하면서도 코로나19 바이러스에 감염된 사람들은 완전히 회복할 때까지 반려동물과의 접촉을 제한하라고 권고했다. 한편 이 연구는 홍콩에서 개 2마리, 벨기에에서 고양이 1마리가 각각 코로나19에 감염된 뒤 나온 것으로, 지난 1일 홍콩에서는 또다른 고양이 1마리가 코로나19에 감염됐다는 소식이 전해졌다. 지금까지 나온 4가지 사례 모두 사람에게서 전염된 것으로 추정되고 있다. 이에 대해 연구팀은 “이 연구는 개와 고양이는 사람과 밀접한 관계가 있어 코로나19 통제를 위해 코로나19 바이러스에 대한 이들 동물의 취약성을 이해하는 것이 중요해 수행한 것”이라고 밝혔다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

오랜 시간 일할수록 갑상샘 저하증에 걸릴 위험이 커질 수도 있다는 연구 결과가 나왔다. 국립암센터와 국립암센터연구소 공동연구진이 2013~2015년 3년간 국민건강영양조사(KNHANES) 참가자 2160명의 자료를 분석해 주 53~83시간 근무자가 주 36~42시간 근무자보다 갑상샘 저하증에 걸릴 확률이 2배 이상 높다는 사실을 발견했다. 이 연구에 따르면, 갑상샘 저하증은 주 53~83시간 근무자의 3.5%에서 발생했다. 반면 주 36~42시간 근무자 그룹에서는 1.4%만이 해당 질환에 걸린 것으로 나타났다. 여기서 주 53~83시간 근무자의 근로 시간은 주 5일제의 경우 하루 10.5~16.5시간 근무한 것과 같다. 갑상선 기능저하증으로도 알려진 갑상샘 저하증은 심장질환과 당뇨병의 위험 요인인 것으로 널리 알려졌는데 우리 몸에서 필요로 하는 갑상샘 호르몬이 부족해진 탓에 대사 기능이 저하돼 부종과 오한, 탈모 그리고 피로 등 증상이 나타나는 상태를 말한다. 갑상샘 저하증은 남성보다 여성에게서 더 흔히 발생하지만, 이들 연구자는 오랜 시간 일하면 근로자의 성별이나 사회경제적 지위에 상관없이 갑상샘 저하증이 생길 위험이 커진다는 것을 발견했다. 하지만 이번 연구는 장시간 근무와 갑생샘 저하증의 상관관계를 나타낸 것으로, 장시간 근무가 갑상샘 저하증을 유발하는지 여부를 판단하려면 추가 연구가 필요하다. 이에 대해 이 연구에 제1저자로 참여한 이영기 국립암센터 내과 내분비내과분과 전문의(MD)는 “인과관계가 성립하면 갑상샘 저하증이 있는 장시간 근무자들의 갑상샘 기능 향상을 위해 근로시간 단축을 권고하는 근거가 될 수 있다”면서 “게다가 갑상선 기능저하증의 선별은 간단한 실험실 검사를 통해 근로자의 건강검진 프로그램에 쉽게 통합할 수 있다”고 말했다. 또 이 전문의는 “과로는 세계 근로자의 건강과 안전을 위협하는 만연한 문제”라고 지적하면서 “우리가 아는 바로는 이번 연구는 장시간 근무가 갑상샘 저하증과 관계가 있다는 것을 처음으로 보여준다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 내분비학회지(Journal of the Endocrine Society) 최신호(31일자)에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

바이러스는 살아 있는 세포 안에서만 증식하는 미세한 감염체다. 유전물질(DNA나 RNA)과 이를 둘러싼 단백질로 구성돼 있다. 유전물질을 숙주 세포에 삽입한 뒤 자신을 복제하게끔 프로그램을 다시 짜서 증식한다. 동식물에서 박테리아, 고세균에 이르는 모든 생물과 공존한다. 생명체가 서식하는 모든 장소에서 발견된다. 강산성의 온천에서 남극의 빙하, 알칼리성의 염수를 가리지 않는다. 지구 표면 1㎡에는 날마다 8억개의 바이러스가 먼지 입자에 붙어서 떨어진다. 지구상의 총숫자는 10의31제곱개로 추정된다. 우주의 모든 별을 합친 것보다 100만배 이상 많다는 말이다. 바다 퇴적물 1㎏에는 100만종의 각기 다른 유전형이 있을 것으로 추산된다. 그렇지만 2018년 4월 현재까지 확인된 바이러스는 19만 5000종에 불과하다. 무엇보다 바이러스는 생태계 유지에 핵심적 역할을 한다. 우선 대양의 영양 성분이 재순환되도록 한다. 자신이 감염시킨 미생물을 죽이고 터뜨린다(바이러스의 절대 다수는 박테리아를 감염시키는 파지 종류다). 이를 통해 물속의 유기물 농도를 높인다. 죽은 미생물에서 방출된 영양 성분은 다른 생명체의 먹이가 되며, 물고기와 사람을 포함하는 먹이사슬 전체를 유지시켜 준다. 바이러스는 세상에서 가장 빨리 진화한다. 인간보다 100만배 빠르다. 주로 돌연변이율이 높은 탓이지만 숙주의 유전자를 자기 것으로 만드는 능력 덕분이기도 하다. 일부 바이러스는 자신이 감염시키는 생물에 새 유전자를 주입하는 능력을 갖는다. 이런 종류를 레트로(역전사)바이러스라고 한다. 처음에는 병을 일으켜 숙주를 죽게 만든다. 시간이 지나면 숙주는 저항성을 갖게 되고 자신에게 삽입된 DNA가 정자나 난자세포를 통해 다음 세대로 전달되는 것을 허용한다. 이렇게 자리잡은 것을 내생적 레트로바이러스(ERV)라고 한다. 인간이 지닌 DNA 전체의 8~9%가 이런 유래를 가진 것으로 생각된다. 최근까지만 해도 이것은 쓰레기 취급을 받았다. 수천, 수만년 전에 기능을 중단했다는 것이다. 하지만 그렇지 않다는 증거가 속속 드러나고 있다. 포유동물에서 태반이 발달하는 데 핵심 역할을 하는 유전자들이 그런 예다. 모든 태반 포유류의 선조가 한 차례 이상 바이러스에 감염된 결과로 출현한 것이다. 바이러스가 없었다면 태반을 통한 출산 자체가 없었을 것이다. 그뿐 아니다. 인간의 배아를 보호하는 유전자도 바이러스에서 온 것으로 보인다. 배아란 정자와 난자가 합쳐진 수정란이 세포 분열을 시작해 ‘태아’가 되기 전까지를 말한다. 2015년 4월 네이처에 발표된 연구를 보자. 불과 3일 된 배아에서 특정 바이러스(HERVK)의 유전자가 다수 발견됐다. 이것은 인플루엔자 등의 유해 바이러스가 침입하지 못하게 막는 역할을 하는 것으로 해석됐다. 또한 세포의 단백질 생산 공장에 유전적 지시를 내리는 것을 돕는 역할까지 하는 것으로 보인다. 줄기세포의 분화에까지 관여한다는 말이다. 그보다 근본적인 기능도 있다. 동물이 조직과 장기를 형성하고 유성생식을 할 수 있는 것은 바이러스에서 빌려 온 유전자 덕분이다. 이 모든 일에는 개별 세포를 서로 융합시킬 필요가 있다. 이런 기능을 하는 단백질은 신사이틴과 FF의 2종류가 지금껏 확인됐다. 신사이틴은 앞서 말한 인간의 태반을 만드는 데 결정적 역할을 한 단백질이기도 하다. 이것이 특정 바이러스에서 유래했다는 사실은 2000년 2월 네이처에 발표됐다. FF의 유래는 2014년 셀에 발표됐다. 이 단백질들이 없으면 동물은 단순한 세포 덩어리 이상으로 진화하지 못했을 것이다. 무엇보다 생명체의 진화는 바이러스가 없었다면 불가능했다. 몇십억년 전 모든 생물의 공통 조상이 분화하는 데 결정적 역할을 미쳤을 것으로 추정되고 있다. 만일 바이러스가 없었다면 지구는 어떤 모습일까. 2013년 미국 미생물학아카데미 콜로키엄에서 바이러스 학자 24명이 논의한 주제다. 결론은? 생명체라고는 전혀 없다는 의견부터 지표면을 몇 ㎞ 두께로 덮고 있는 진흙 같은 더께가 있을 것이라는 주장까지 다양했다. 공통점은 우리가 아는 그런 형태의 생명체는 존재하지 않을 것이라는 점이다. 바이러스의 기원은 생명 자체만큼 미스터리다.

인구 증가와 환경 파괴 등이 맞물리면서 한번도 겪어보지 못했던 신종 감염병에 고통받는 일이 되풀이되고 있다. 더구나 감염병이 대규모로 유행하는 주기도 빨라지고 있다. 2002년 사스부터 2009년 신종플루까지는 7년이 걸렸지만 2015년 메르스까지는 6년, 2020년 코로나19까지는 5년이 걸렸다. 코로나19 종식 이후 3~4년 만에 또 다른 감염병이 확산할 수 있다는 예측까지 나온다. ●메르스 후 5년 만에… 유행주기 점점 빨라져 최근 대규모로 유행한 감염병들은 인수공통감염병이라는 특징이 있다. 인수공통감염병이란 사람에게 전염되는 동물의 감염병을 말한다. 병원체가 공격 목표를 동물에서 사람으로 바꾸고, 사람의 몸속에 자리잡는 데 성공하면 새로운 질병이 모습을 드러낸다. 야생 물새에서 시작해 몇몇 가축을 거쳐 1918~1920년 사이에 전 세계에서 5000만명을 죽음으로 몰아넣은 ‘스페인독감’도 마찬가지다. 라임병, 웨스트나일병, 광견병, 한타바이러스 폐증후군, 탄저병, 라싸열, 니파 바이러스 모두 인수공통감염병이다. 전 세계에서 새롭게 나타나는 감염질환의 75%가량이 이런 인수공통감염병으로 알려졌다. 희한한 신종 질병이 있다면 인수공통감염병일 가능성이 매우 높다는 의미다. 동물에게서 옮겨온 바이러스는 치명적이다. 사람에게는 신종 바이러스에 대한 면역이 없어 한번 걸리면 전파가 빠르고 치사율도 높다. 조류독감의 치사율은 무려 60%에 이르고, 메르스는 30~40%, 에볼라 바이러스는 50~70%나 된다. 신종플루는 치사율이 낮은 대신 확산 속도가 엄청나게 빨라 1년도 안 되는 시간에 지구 한 바퀴를 돌아 세계 인구의 3분의 1을 감염시켰다. 코로나19도 치명률이 상대적으로 낮은 대신 전파 속도가 빨라 발생 두 달여 만에 전세계에서 56만 7000여명(28일 기준)을 감염시켰다. 전문가들은 동물과 인간의 ‘종(種) 간 장벽’을 뛰어넘어 이런 신종 바이러스가 창궐하는 이유로 환경 파괴를 든다. 미국의 수의학자인 마크 제롬 월터스는 저서 ‘에코데믹’에서 “인류의 지구환경 및 자연의 순환과정 파괴가 신종 감염병 등장과 감염병 확산의 주범”이라고 지적했다. 개발이 계속되는 한 신종 감염병은 계속해서 출현할 것이라는 얘기다. 그는 감염병을 뜻하는 ‘에피데믹’을 변형해 ‘에코데믹’(eco-demic), 즉 환경감염병으로 부를 것을 제안한 바 있다. 국내 학자들도 에코데믹의 출현을 경고해왔다. 국립수의과학연구원 정석찬 연구관은 2011년에 발표한 보고서에서 “산림자원의 훼손으로 인한 매개체(모기, 쥐 등) 증가, 화학물질의 오염에 의한 숙주동물(인간 등)의 면역기능 약화, 매개 동물 및 병원체 이동의 증가에 따라 인수공통전염병 발생이 늘고 있다”고 지적했다. 2015년 전국을 휩쓴 메르스도 환경 파괴가 신종 감염병 확산을 부른 사례였다. 메르스 코로나바이러스와 사스는 염기서열의 상당 부분을 공유하는 사촌뻘이다. 이보다 유전적으로 더 가까운 게 박쥐 코로나바이러스다. 메르스 코로나바이러스가 박쥐로부터 왔다고 학자들이 추정하는 건 이런 이유에서다. 인간에게 직접 메르스 코로나바이러스를 옮긴 것은 중간 숙주인 낙타로 알려졌다. 사는 곳이 다른 낙타와 박쥐는 원래 만날 일이 없는 동물이지만 자연 파괴로 박쥐들이 마을로 넘어와 낙타와 마주치는 일이 잦아졌다. 이 과정에서 박쥐 코로나 바이러스가 낙타에게 전해졌을 가능성이 있다고 한다. 이후 낙타 안에서 이 바이러스가 변이를 일으켜 사람에게 전파되기 쉬운 형태로 변화됐다는 게 정설이다. 코로나19는 천산갑이란 포유류가 사람에게 전파했을 가능성이 제기된다. 중국을 방문해 코로나19 조사를 진행한 세계보건기구(WHO) 전문가팀은 지난달 베이징에서 중국 전문가팀과 공동 기자회견을 열고 코로나19가 박쥐에서 시작돼 중간 숙주인 천산갑을 거쳐 사람에게 전파됐을 가능성이 높다고 발표했다. 이름도 생소한 천산갑이 사람과 접촉할 일은 많지 않지만, 사람들이 천산갑을 보양 식품으로 섭취하면서 위험에 노출됐을 것이란 가설이다. 미국의 유명한 과학저술가 데이비드 콰먼은 ‘인수공통 모든 전염병의 열쇠’란 책에서 “나무가 벌목되고, 토종 동물들이 도살 될 때마다 그들의 몸에 깃들어 살던 미생물이 주변으로 확산된다”며 “밀려나고 쫓겨나 서식지를 빼앗긴 기생적 미생물 앞에는 두 가지 길이 놓여 있다. 새로운 숙주를 찾든지 멸종하는 것”이라고 말했다. 혼자서는 살아갈 수 없는 바이러스에게 77억명을 웃도는 인류는 그야말로 ‘블루오션’이다. 2100년이면 109억명으로 최대치에 이를 정도로 개체수가 많은 데다 조류처럼 멀리 이동할 수 있으니 숙주로 삼기에 제격이다. ‘전염병의 세계사’ 등을 쓴 미국의 역사학자 윌리엄 맥닐은 “인구는 최근까지도 지금의 절반에 불과했으나 25~27년 사이에 두 배로 증가했다”며 “굶주린 바이러스의 관점에서 세상을 보더라도 수십억 인체는 기가 막힌 서식지이며, 인체에 침입해 적응할 수만 있다면 기가 막힌 표적”이라고 말했다. 인류는 천연두를 완전 퇴치한 경험이 있다. 새로운 백신을 개발해 코로나19와 같은 인수공통감염병을 퇴치할 수 있을까. 바이러스는 스스로 번식하지 못한다. 숙주가 없는 한 혼자서는 생존할 수 없다. 따라서 한 몸에서 다른 몸으로 옮겨가는 것을 막으면 이론적으로는 박멸할 수 있다. 하지만 인수공통감염병은 예외다.●‘사람만 감염 ’ 천연두·소아마비 퇴치 성공 천연두는 인수공통감염병이 아니었다. 오직 사람에게만 감염을 일으킨다. WHO가 전 세계적으로 전개한 천연두 퇴치 운동이 성공을 거둘 수 있었던 것은 천연두 바이러스가 인간의 몸 외에는 어디서도 번식할 수 없었기 때문이다. 사람에게만 감염되는 소아마비도 마찬가지다. WHO는 국제적으로 소아마비 박멸운동을 시작해 전 세계 소아마비 환자 수를 99% 감소시키는 데 성공했는데, 이는 바이러스가 인간 외에는 달리 숨을 곳이 없었기 때문에 가능했다. 백신으로 인간이 집단면역을 형성하더라도 인수공통감염병의 병원체는 어디론가 숨어버릴 수 있다. 모든 사람이 백신을 맞더라도 코로나19 바이러스는 원래 숙주인 박쥐나 천산갑에, 메르스 바이러스는 박쥐와 낙타에, 뎅기 바이러스는 아시아와 아프리카에 사는 원숭이 몸에 도사리고 있다가 조건이 맞으면 재등장할 수 있다. 코로나19 완전 종식이라는 것은 있을 수 없다. 다만 의료체계가 감당할 수 있는 수준으로 발병률을 낮추는 것은 가능하다. 아직 코로나19 백신이 없는 상황에선 어떻게 해야 할까. 최근 일부에서 인구의 60~70%가 감염되면 코로나19 사태가 해소될 것이라고 얘기한 게 주목을 받았다. 지난 23일 오명돈 신종감염병 중앙임상위원장은 “인구 60%가 면역을 가졌을 때 (코로나19의) 확산을 멈출 수 있다”고 밝혔다. 해외 연구에서도 인구의 70% 정도가 집단적으로 감염되면 면역이 형성돼 나머지 30%의 인구에는 더 이상 추가 전파가 되지 않을 것이란 이론이 제기된 바 있다. 코로나19에 감염됐다가 완치되면 면역력을 갖게 되고, 이런 사람의 비중이 커질수록 접촉을 통해 바이러스가 전파될 확률이 낮아진다. 하지만 이런 과정을 거쳐 감염병을 종식시키기에는 희생이 너무 크다. 윤태호 중앙재난안전대책본부 방역총괄반장은 “우리나라 인구가 약 5000만명이고, 이 중 70%가 감염된다면 3500만명이 감염된다. 이 중 치명률이 1%라는 점을 고려하면 35만명이 사망해야 집단면역이 형성되는 것”이라고 말했다. 집단면역은 이론으론 가능할지 몰라도 정책으로는 부적합하다. 바이러스는 지금까지 알려진 생물 중 돌연변이율이 가장 높아 운 좋게 백신을 개발하더라도 무용지물이 될 수 있다. RNA를 유전자로 갖고 있는 바이러스는 유전정보를 담은 염기쌍(유전정보 조각들)이 평균 1만개 정도에 불과하다. 적은 유전자 한계를 극복하고자 바이러스는 다양한 수법으로 진화해 새로운 환경에 적응한다. 따라서 백신이 개발되더라도 바이러스와의 싸움에서 이기려면 관리 가능한 수준으로 코로나19의 전파 속도와 치명률을 낮추는 것 밖에 답이 없다. 고강도 사회적 거리두기 이후 정부가 ‘생활방역’을 이야기 하는 것도 이런 이유에서다. 전염병은 반복될 수밖에 없다. 바이러스 완전 정복은 요원한 숙제다. 질병관리본부장을 지낸 정기석 한림대성심병원 호흡기내과 교수는 29일 전화인터뷰에서 “이번에 독감(인플루엔자) 유행이 빨리 끝난 것은 코로나19로 사람들이 마스크 착용과 손 씻기를 생활화 했기 때문”이라는 점을 지적했다. 그는 “기침 예절 지키기와 마스크 착용, 물리적(사회적) 거리두기만 잘 지켜도 감염병을 상당히 예방할 수 있다. 바이러스를 피하는 방법은 사회적 거리두기를 생활화하는 것밖에 없다”고 강조했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

지친 몸과 마음을 회복하기 위해 휴식을 취해도 효과는 잠시일 뿐, 다시금 찾아오는 피로감에 시달리는 이들이 많다. 이러한 만성피로의 원인 중 하나로는 지속되는 뇌의 피로를 지목할 수 있다. 워싱턴대 의대 뇌과학자 마커스 라이클(Marcus Raichle) 교수에 따르면, 뇌의 특정 부위는 휴식 상태나 잠을 잘 때도 활성화되어 있다. 24시간 쉬지 않고 일을 하는 뇌의 특정 부위를 ‘디폴트 모드 네트워크(DMN, Default Mode Network)’라고 하는데, 컴퓨터를 리셋하면 초기 설정으로 돌아가는 것과 같은 원리로 아무런 생각을 하지 않고 휴식을 취할 때도 이 DMN이 활성화되어 풀리지 않는 뇌의 피로를 초래한다. DMN이 뇌 전체 에너지 소비량의 60~80%를 차지한다는 것이 연구를 통해 밝혀지면서, ‘에너지 낭비꾼’, ‘뇌의 암흑 에너지’로 불리고 있다. DMN을 완벽 통제하지 못하는 이상 뇌 피로에서 벗어나기는 어렵고, 이러한 뇌의 피로는 몸 전체의 만성 피로로 이어지기 마련이다. 한편 이 DMN 영역이 비활성화되면 자폐증, 우울증, 심할 경우 알츠하이머로 이어질 수 있다는 사실을 밝혀낸 논문이 2016년 예일 생물학ㆍ의학저널(Yale Journal of Biology and Medicine)에 실린 바 있다. 즉, 알츠하이머를 예방함과 동시에 젊은 뇌를 유지하기 위해서는 뇌의 피로를 관리해야 한다는 것이다. 지속적인 에너지를 사용하는 뇌에 에너지를 공급해 뇌의 피로를 관리할 수 있는 방법으로는 적절한 비타민 복용이 있다. 특히 비타민 B군 중 비타민 B1은 당대사에 관여해 에너지 생산에 직접 관여하며, 다른 비타민의 대사에도 직ㆍ간접적으로 작용하는 중요한 비타민이다. 비타민B1은 음식으로 섭취해야만 하는 필수 비타민이자 뛰어난 피로회복 효과를 가져오는 성분이기도 하다. 비타민B1 중에서도 에너지 생성에 관여하는 활성형비타민B1인 ‘푸르설티아민(fursultiamine)’은 높은 생체이용률로 일반 비타민B1에 비해 4배가량 높은 체내 흡수율을 보인다. 일반적인 비타민B1이 수용성인 것과 달리, 푸르설티아민은 구조의 변형으로 체내에서도 지용성을 유지하기 때문이다. 푸르설티아민은 뇌혈관 세포벽을 잘 통과해 회복 효과를 즉각적으로 느끼게 하고, 뇌세포막에 작용해 육체적 피로와 정신적인 피로를 동시에 개선한다. 잦은 음주(알코올성 뇌질환)나 정신적 스트레스를 많이 받는 사람, 불면증이 있는 사람에게 꼭 필요한 성분이다. 12주간 푸르설티아민을 고함량(100mg/day) 복용한 알츠하이머 환자들에게서 인지기능 및 감정증상의 향상 효과가 나타난 연구 결과도 있다. 이외 식약처로부터 비타민B1 결핍증의 예방 및 치료 등에 사용할 수 있음을 허가받았고, 만성피로와 섬유근육통을 포함한 만성 통증 개선을 위해서도 섭취할 수 있다. 이러한 푸르설티아민을 쉽게 섭취할 수 있는 방법으로 피로회복제의 도움을 받을 수 있다. 푸르설티아민을 함유한 것으로 잘 알려진 제품으로는 일동제약의 ‘아로나민 골드’가 있다. 해당 제품은 체내에서 적은 양으로도 높은 생체이용률을 보이는 활성비타민B1, B2, B6, B12 4종과 비타민C, E를 함유해 육체피로와 눈의 피로, 신경통까지 관리할 수 있다. 비타민은 성분과 함량, 효능과 적응증에 대한 종합적인 고려를 통해 선택해야 하는 만큼 가격이나 양, 구입의 편리성보다는 일종의 ‘약물’의 개념으로 접근하여 의사나 약사 등 의료전문가와의 상담을 거쳐 적절한 제품을 선택해야 한다는 것이 전문가들의 공통된 의견이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

자가 모발의 특정 세포를 배양해서 이식하는 신기술이 탈모증 치료에 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 26일 아사히신문에 따르면, 일본 도쿄의대 등 연구진은 이런 자가 모발세포 배양 이식술을 탈모증 환자를 대상으로 한 임상연구를 진행해 그 효과와 안전성을 확인했다고 밝혔다. 이들 연구자는 33~64세 남성 50명과 여성 15명을 대상으로, 각 후두부에서 소량의 두피를 채취한 뒤 배양센터로 보내 ‘S-DSC’로 명명된 세포 가공물을 획득해 배양했다. 그러고나서 이 세포물질을 다시 각 참가자의 두피에 1회 주사한 뒤 1년간 모발이 얼마나 성장했는지를 살폈다.그 결과, 세포물질을 이식한 두피 부위에는 위약을 주사한 부위보다 모발이 늘거나 굵어지는 효과가 있는 것으로 나타났다. 그 차이는 최대 8% 정도이다. 이에 대해 이 연구를 주도한 쓰보이 료지 도쿄의대 피부과 교수는 “우리는 이 연구가 탈모증에 관한 새로운 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있다는 것을 보여줄 수 있었다”고 말했다. 연구진에 따르면, 이 기술은 한 번 세포를 이식하면 매일 사용하는 일반 발모제와 달리 효과가 지속한다는 장점이 있고, 면역 거부 등 부작용도 없어 안전한 것으로 여겨진다. 하지만 이를 실제 치료법으로 사용하려면 탈모증이 있는 두피 전체에 수차례 주사해서 효과와 안전성을 확인해야 한다. 이에 따라 연구진은 앞으로 이와 같은 추가 임상연구를 진행할 예정이다. 이번 연구에 관한 자세한 내용은 미국피부과학회(AAD)가 발행하는 미국피부과학회지(JAAD·Journal of the American Academy of Dermatology) 최신호(5일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr